1. Componentes básicos

Tema 7:
Estructura de los ordenadores
1.
2.
3.
4.
5.
Componentes básicos
Estructura general de un ordenador
Unidades funcionales del ordenador
Dispositivos periféricos
Estructura de un PC
1
1. Componentes básicos
n
n
n
n
Transistores y puertas lógicas
Tipos de puertas
Combinaciones de puertas
Circuitos importantes
2
1
Componentes básicos
TRANSISTOR:
Dispositivo
electrónico de
conmutación
PUERTA LÓGICA:
Circuito electrónico que
implementa una
operación lógica
3
Puertas lógicas elementales
NOT
P
AND
P
OR
Q
P
Q
Q
R
R
4
2
Combinaciones de puertas
Cualquier circuito lógico se puede expresar como una
combinación de las puertas AND, OR, y NOT.
5
Circuitos importantes
n
n
Sumador: todos los ordenadores realizan
las sumas (y restas) con circuitos. Las
operaciones más complejas se pueden
hacercon circuitos o con programas.
Registro: circuito de almacenamiento de
un grupo de bits (byte, palabra, etc) para
realizar operaciones.
6
3
2. Estructura general de un
ordenador
7
Gran ordenador típico
8
4
Micro-ordenador típico
9
3. Unidades funcionales del
ordenador
•
Procesador
• Unidad de control
• Unidad aritmético-lógica
• Memoria
• Controladores de periféricos
10
5
unidad de
control
unidad
aritmético-lógica
Bus de direcciones y datos
interno
Bus de direcciones y datos externo
Procesador y memoria
memoria
11
Unidad de control
12
6
Funciones de la unidad de control
n
n
n
n
Controlar la secuencia en que se
ejecutan las instrucciones.
Controlar el acceso del procesador a la
memoria principal.
Regular la temporización de todas las
operaciones que ejecuta el procesador.
Enviar y recibir señales de control de los
periféricos.
13
Registros de la unidad de control
Contador de programa : contiene la dirección
de la instrucción del programa que el
procesador ejecuta en cada momento.
Registro de instrucciones : contiene una
cópia de la instrucción que el procesador
ejecuta en cada momento.
14
7
Unidad aritmética-lógica
15
Registros de la unidad aritmética-lógica
Acumulador: principal registro de trabajo, contiene los
datos que se tratan en cada momento.
Circuitos lógicos: conjunto de puertas NOT, sumador,
y puertas AND, OR, EOR, y un registro de
desplazamiento.
Registro de resultados: zona de almacenamiento
temporal de los datos de salida de los circuitos
lógicos.
Códigos de condición: bits que informan sobre la
última operación realizada.
16
8
Circuitos
lógicos
Circuitos mínimos para
realizar cualquier
operación.
Los procesadores más
potentes incorporan más
circuitos (diferentes, o
replicados en paralelo).
17
Memoria
18
9
Componentes de la memoria
n
n
n
Registro de direcciones: contiene la
dirección de memoria a la que se quiere
acceder.
Decodificador de direcciones:
circuito que selecciona la celda de
memoria.
Registro de datos: contiene los datos
que se transfieren a y desde la
memoria.
19
Lectura de la memoria
1. Transferir la dirección al registro de
direcciones.
2. El decodificador accede a la posición
deseada.
3. El contenido de la posición se copia al
registro de datos.
20
10
Escritura en memoria
1. Transferir la dirección al registro de
direcciones.
2. Transferir el dato al registro de datos.
3. El decodificador accede a la posición
deseada.
4. El contenido del registro de datos se copia
en la posición seleccionada.
21
Tipos de memoria
n
n
n
ROM (Read Only Memory): se puede leer
pero no modificar. Permanente
EPROM (Erasable Programmable Read Only
Memory): ROM borrable y re-programable
con equipamiento especial.
RAM (Random Acces Memory): datos e
instrucciones no permanentes.
22
11
Jerarquía
de
memorias
23
4. Dispositivos periféricos
n Periféricos de entrada
n Periféricos de salida
n Periféricos de memoria
masiva auxiliar
24
12
Periféricos de entrada
n
n
n
n
n
n
n
n
Teclado
Lápiz óptico
Lector de barras
Sistemas de adquisición de datos
Escáner de imágenes
Reconocimiento de voz
Ratón
Tabletas digitalizadoras
25
Periféricos de salida
n
Monitor
n
n
n
Impresora
n
n
n
n
Rayos catódicos
Cristal líquido
Inyección de tinta
Láser
Plotter
Síntesis de voz
26
13
Periféricos de memoria
masiva auxiliar
n
n
Cinta magnética
Disco magnético
n
n
n
Disquette
Disco rígido
Disco óptico
n
n
CD-ROM, CD-R, CD-RW
DVD
27
La memoria
n
n
n
más importante que el procesador para
la velocidad del sistema (cuello de
botella).
las nuevass aplicaciones requieren
mucha memoria.
importante para la fiabilidady
estabilidad del sistema.
28
14
Bibliografia
• P. Bishop.
Conceptos de Informática.
Anaya Multimedia, 1991.
• L. A. Ureña, et al.
Fundamentos de Informática.
RA-MA, 1997.
• http://www.pcguide.com
29
15